Construcción en hormigón, febrero 2021
Construcción en hormigón, febrero 2021
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Antonio Tomás Espín Departamento de Ingeniería Minera y Civil Área de Ingeniería de la Construcción Titulación en la que se imparte: 2º curso Master en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos |
Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional
La finalidad de esta asignatura es transmitir los fundamentos básicos del proyecto y la construcción de estructuras de hormigón. La formación recibida en el curso permite proyectar y construir estructuras de hormigón armado y pretensado, así como un acercamiento a los puentes de hormigón. La asignatura aporta, por tanto, parte de la formación necesaria para que el futuro titulado pueda desarrollar adecuadamente las atribuciones profesionales relacionadas con el comportamiento de las estructuras de hormigón y con su capacidad para concebir, proyectar, construir y mantener este tipo de estructuras.
Resultados del aprendizaje de la asignatura
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de:
1. Aplicar los conceptos básicos y la terminología propia de las estructuras de hormigón armado y pretensado.
2. Utilizar los métodos de diseño y cálculo fundamentales de este tipo de estructuras.
3. Manejar la normativa de hormigón estructural, interpretándola y aplicándola a casos prácticos de diseño y cálculo.
4. Ante una determinada situación de tipo académico o profesional, analizar las posibles soluciones, eligiendo la que considera más adecuada y justificando su elección.
5. Diseñar una viga continua de hormigón pretensado con armadura postesa.
6. Conocer, a nivel introductorio, la historia y terminología de los puentes.
7. Comprender los mecanismos resistentes básicos para los puentes de hormigón de luces cortas y medias.
8. Gestionar y resolver actividades profesionales/investigadoras en entornos nuevos o definidos de forma incompleta, que requieran colaborar con especialistas de otros campos.
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Contiene el programa de la asignatura o curso y la guía de aprendizaje.
UNIDAD DIDÁCTICA I: MATERIALES, PROPIEDADES Y COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN, BASES DE PROYECTO.
Tema 1. MATERIALES BÁSICOS DEL HORMIGÓN. Cemento. Agua. Áridos. Aditivos y adiciones.
Tema 2. ARMADURAS. Tipos de armaduras. Tipos de aceros. Características. Diagrama tensión-deformación. Suministro. Almacenamiento.
Tema 3. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN. Propiedades del hormigón fresco. Propiedades del hormigón endurecido. Deformaciones termo-higrométricas. El hormigón y la temperatura. Características mecánicas del hormigón. Características reológicas del hormigón.
Tema 4. DURABILIDAD. Durabilidad y vida útil de una estructura. Clases de exposición ambiental. Etapa de concepción de la estructura. Etapa de proyecto. Reglas básicas de la durabilidad.
Tema 5. BASES DE PROYECTO. Acciones. Valores característicos. Valores de cálculo. Estados Límite. El método de los coeficientes parciales de seguridad. Situaciones de proyecto. Hipótesis de combinación de acciones.
UNIDAD DIDÁCTICA II: CÁLCULO DE SECCIONES Y ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO (ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS Y ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO).
Tema 6. CÁLCULO EN AGOTAMIENTO A FLEXO-COMPRESIÓN. ESTUDIO GENERAL. Hipótesis básicas. Dominios de deformación de las secciones. Condiciones de equilibrio y compatibilidad.
Tema 7. MÉTODOS SIMPLIFICADOS DE CÁLCULO A FLEXO-COMPRESIÓN. Método del diagrama rectangular. Cálculo en flexión-compresión según el diagrama rectangular. Fórmulas de dimensionamiento y comprobación de la EHE. Disposiciones relativas a las armaduras.
Tema 8. FLEXIÓN ESVIADA. Método de los ábacos adimensionales en roseta. Métodos de reducción a flexión recta.
Tema 9. ESTADO LIMITE DE AGOTAMIENTO FRENTE A CORTANTE. Analogía de la celosía. Cortante efectivo. Cortantes de agotamiento. Comprobaciones del estado límite. Regla del decalaje. Limitaciones y disposición de armaduras.
Tema 10. ESTADO LÍMITE DE INESTABILIDAD. Planteamiento general no lineal. Estado límite de inestabilidad. Soportes aislados. Método aproximado propuesto por la EHE-08. Estructuras aporticadas.
Tema 11. ESTADO LÍMITE DE SERVICIO DE FISURACIÓN. Finalidad del estudio de la fisuración. Estado límite de fisuración. Cálculo de la abertura de fisura. Cálculo de sección fisurada de hormigón armado. Limitación de la fisuración por esfuerzo cortante y torsión. Comprobación del ELS de fisuración.
Tema 12. ESTADO LÍMITE DE SERVICIO DE DEFORMACIÓN Y DE VIBRACIONES. Estado límite de deformación. Elementos solicitados a flexión simple o compuesta. Elementos solicitados a torsión. Elementos solicitados a tracción pura. Estado límite de vibraciones.
UNIDAD DIDÁCTICA III: CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO.
Tema 13. ESTRUCTURAS EN ZONAS SÍSMICAS. Ductilidad. Configuración. Métodos de cálculo. Materiales. Detalles constructivos. Patología de daños post-sismo.
Tema 14. EJECUCIÓN. Criterios generales. Procesos previos al hormigonado. Elaboración, armado y montaje de armaduras. Elaboración y puesta en obra del hormigón. Procesos posteriores al hormigonado. Elementos prefabricados. Aspectos medioambientales.
Tema 15. CONTROL DE CALIDAD EN LAS OBRAS DE HORMIGÓN ARMADO. Control de la resistencia del hormigón. Ensayos. Control del acero y de las armaduras pasivas. Control de la ejecución. Ensayos de información complementaria de la estructura. Pruebas de carga.
UNIDAD DIDÁCTICA IV: ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL HORMIGÓN PRETENSADO.
Tema 16. CONSIDERACIONES SOBRE EL ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN. Idealización de la estructura. Tipos de análisis. Análisis para ELS y ELU. Aspectos específicos de las estructuras de hormigón. Análisis en el tiempo. Regiones B y D.
Tema 17. EFECTO DEL PRETENSADO. Equilibrio del cable. Equilibrio del hormigón. Esfuerzos debidos al pretensado. Trazado concordante.
Tema 18. PÉRDIDAS DE PRETENSADO. Proceso de puesta en tensión con armadura postesa. Fuerza de tesado. Pérdidas instantáneas. Pérdidas diferidas.
Tema 19. DIMENSIONAMIENTO DE LA ARMADURA ACTIVA. Limitaciones tensionales. Diagrama de Magnel. Limitaciones geométricas. Variación de la fuerza de pretensado. Comprobación de sección mínima. Pretensado mínimo. Núcleo y huso de paso. Fuerza de tesado. Trazado de cables. Proceso de dimensionamiento.
UNIDAD DIDÁCTICA V: REGIONES D Y ELEMENTOS DE CONTENCIÓN Y CIMENTACIÓN.
Tema 20. EL MÉTODO DE BIELAS Y TIRANTES. Regiones B y regiones D. Ideas básicas sobre el mecanismo de transmisión de esfuerzos. Estructura interna de bielas y tirantes. Comprobación de bielas. Dimensionamiento de armaduras. Comprobación de zonas nodales. Vigas de gran canto. Ménsulas cortas.
Tema 21. CIMENTACIONES SUPERFICIALES. Definiciones y condicionantes. Tipologías. Recomendaciones constructivas. Métodos de análisis. Criterios de proyecto. Mecanismo resistente. Distribución de presiones en el terreno. Determinación de la presión máxima. Criterios generales de proyecto. Cálculo de zapatas rígidas. Cálculo de zapatas flexibles. Disposiciones relativas a las armaduras.
Tema 22. CIMENTACIONES PROFUNDAS. Tipos de pilotes. Criterios de elección de pilotes. Cálculo de cargas y esfuerzos en los pilotes. Cálculos geotécnicos. Cálculos estructurales. Zonas sísmicas.
Tema 23. MUROS. Tipología. Formas de agotamiento: introducción a la seguridad. Empujes del terreno. Armado y detalles constructivos.
UNIDAD DIDÁCTICA VI: INTRODUCCIÓN A LOS PUENTES DE HORMIGÓN.
Tema24. CONCEPTOS GENERALES. Definiciones y condicionantes para el proyecto. Breve historia de los puentes.
Tema 25. TIPOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN DE PUENTES DE HORMIGÓN. Puentes losa. Puentes de vigas. Estribos. Pilas. Apoyos.
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Contiene los materiales sobre los temas impartidos en clase por el profesor.
UNIDAD DIDÁCTICA I: MATERIALES, PROPIEDADES Y COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN, BASES DE PROYECTO
UNIDAD DIDÁCTICA II: CÁLCULO DE SECCIONES Y ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO (ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS Y ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO)
UNIDAD DIDÁCTICA III: CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO
UNIDAD DIDÁCTICA IV: ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL HORMIGÓN PRETENSADO.
UNIDAD DIDÁCTICA V: REGIONES D Y ELEMENTOS DE CONTENCIÓN Y CIMENTACIÓN.
UNIDAD DIDÁCTICA VI: INTRODUCCIÓN A LOS PUENTES DE HORMIGÓN
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Contiene los materiales docentes prácticos tales como ejercicios, problemas, casos prácticos, trabajos propuestos, practicas de laboratorio.
Ejercicios
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Contiene enlaces y materiales complementarios de utilidad para el desarrollo de las clases.
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Contiene las referencias a la bibliografía recomendada para el curso.
Bibliografía Básica
Teoría
Unidades didácticas I a III y V
ARROYO, J.C; MORÁN, F; GARCÍA, A. Jiménez Montoya Esencial: Hormigón armado. 16ª ed. Madrid: Cinter Divulgación Técnica, 2018. 435 p. ISBN 978-84-939305-7-8
Unidades didácticas I a VCALAVERA, J. Proyecto y cálculo de estructuras de hormigón. 2ª ed. Madrid: INTEMAC, 2009. ISBN 9788488764058
Unidad didáctica VI
MANTEROLA, J. Puentes: apuntes para su diseño, cálculo y construcción. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2011. ISBN 978-84-380-0323-7
Dirección General de Carreteras. Obras de paso de nueva construcción: Conceptos generales. Madrid: Ministerio de Fomento, 2000. 94 p. ISBN 8449802237
Práctica
Unidades didácticas I a V
GIL, L.M. Problemas resueltos de elementos estructurales de hormigón armado y pretensado según EHE-08 y EC2. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2012. 236 p. ISBN 978-84-1545-267-6
BONET, J.L; CASTRO, M.C; FERNÁNDEZ, M.A; MARTÍí, J.R; MIGUEL, P.F; NAVARRO, J; PALLARES, L. Cálculo de secciones y elementos estructurales de hormigón. Casos prácticos adaptados a la EHE-08. Valencia: Servicio de Publicaciones UPV, 2011. ISBN 978-84-8363-349-6
CORRES, H: MARTÍNEZ, J.L; PÉREZ, A; LÓPEZ, J.C. Prontuario informático del hormigón estructural 3.1.9. Madrid: IECA. 2015.
Bibliografía Complementaria
Unidades didácticas I a III y V
CASTILLO, A; VALLECILLO, A. El hormigón armado en problemas según la EHE. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2000.
MARTI, J.R; FERNÁNDEZ, M.A; BONET, J.L; MIGUEL, P.F. Colección de ejercicios básicos de hormigón armado. Valencia: Editorial UPV, 2000. 285 p. ISBN 84-7721-916-8
Unidades didácticas I a V
Comisión Permanente del Hormigón. Guía de aplicación de la Instrucción de Hormigón Estructural – Edificación. Madrid: Ministerio de Fomento, 2014.
MARÍ, A.R; AGUADO, A; AGULLÓ, L; MARTÍNEZ, F; COBO, D. Hormigón armado y pretensado. Ejercicios. Barcelona: Edicions UPC, 1999. ISBN 84-8301-136-0
Unidad didáctica VI
FERNÁNDEZ, L. Tierra sobre el agua: visión histórica universal de los puentes. 2ª ed. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2004.
MENN, C. Prestressed concrete bridges. Boston: Birkhäuser, 1990. ISBN 9783034891318
Normativa
Normativa de acciones
CTE. (2006). Código Técnico de la Edificación. Documentos Básicos SE “Seguridad Estructural”, SE-AE “Acciones en la edificación”, SE-C “Cimientos”. Ministerio de Vivienda: BOE 28/03/2006 y modificaciones 23/10/07, 20/12/07, 25/01/09 y 23/04/09.
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IAPF-07. (2010). Instrucción sobre las acciones a considerar en el proyecto de puentes de ferrocarril. Madrid: Ministerio de Fomento.
NCSP-07. (2008). Norma de construcción sismorresistente: puentes. Madrid: Ministerio de Fomento.
Normativa de estructuras de hormigón
EHE-08. (2011). Instrucción de hormigón estructural. Madrid: Ministerio de Fomento.
EC-2. (2010). Eurocódigo 2. Norma UNE-EN 1992-1-1. Proyecto de estructuras de hormigón. Madrid: AENOR.
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Calavera, J. (2001). Muros de contención y muros de sótano. Madrid: INTEMAC.
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Calavera, J. (2009). Proyecto y cálculo de estructuras de hormigón. Madrid: INTEMAC.
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